LES SPECTRES

Seconde – TP Physique n°5
Eric DAINI – Lycée Paul Cézanne – Aix en Provence - http://labotp.org
LES SPECTRES
Objectifs:
Observer différents spectres d'émission et d'absorption.
• Pour analyser une lumière il faut la décomposer à l'aide d'un système dispersif: prisme ou réseau.
POSTE 1: DISPERSION DE LA LUMIERE BLANCHE PAR UN PRISME
spectre
prisme
écran
Lentille
fente
lampe
• Un prisme permet de décomposer la lumière blanche provenant d'une lampe à incandescence et d'en obtenir
le spectre : le prisme est un système dispersif.
• Le spectre de la lumière blanche est constitué d'une bande colorée continue s'étendant du violet au rouge: c'est
un spectre polychromatique continu.
• Le prisme dévie davantage le violet que le rouge
POSTE 2 : DISPERSION DE LA LUMIERE BLANCHE PAR UN RESEAU – SPECTRE D'ABSORPTION
réseau
lentille
Carton
avec fente
rétroprojecteur
Ecran
(ou mur)
E
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Spectre d'absorption d'une solution de
permanganate de potassium
Spectre d'absorption d'une solution de
sulfate de cuivre
• Le spectre de la lumière qui a traversé une solution colorée présente des bandes noires sur un fond coloré: c'est
un spectre d'absorption.
• Le spectre d'absorption d'une solution de permanganate de potassium présente une bande noire dans les
couleurs bleu-vert: la solution absorbe donc ces couleurs.
• Une solution colorée absorbe une partie des couleurs de la lumière blanche. La couleur de la solution résulte
de la somme des couleurs non absorbées.
• La couleur la plus déviée est le rouge et la moins déviée le violet, contrairement au prisme.
POSTE 3 : SPECTRE D'EMISSION D'UN GAZ CHAUFFE – SPECTRE DE RAIES
fente
réseau
oeil
spectroscope
Lampe
spectrale
Spectre de raies de la lampe
à vapeur de sodium
Spectre de raies de la lampe
à vapeur de mercure - cadmium
E
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• Le spectre de la lumière émise par un gaz à basse pression soumis à une décharge électrique est constitué de
raies colorées sur un fond noir: c'est un spectre de raies d'émission.
• Les raies colorées sont caractéristiques du gaz et permettent de l'identifier.
• A chaque raie colorée correspond une radiation monochromatique à laquelle est associée une longueur d'onde
λ déterminée et exprimée en nanomètre.
• Pour la lumière visible λ est comprise entre 400 nm dans le violet et 800 nm dans le rouge.
POSTE 4: SPECTRE D'EMISSION DES CORPS CHAUFFES
fente
réseau
spectroscope
oeil
Lampe de
alternostat
bureau
Spectre d'émission d'un corps
fortement chauffé
Spectre d'émission d'un corps
faiblement chauffé
• Un corps chaud émet de la lumière.
• Le spectre d'émission du corps chauffé est continu et d'autant plus riche en couleur bleu-violet que la
température du corps est grande.
• La couleur de la lumière émise par le corps chauffé nous renseigne sur la température du corps.
• Lorsque la lumière émise est blanche, le spectre présente toutes les couleurs du violet au rouge.
• Lorsque la lumière émise est rouge-orange, le spectre présente les couleurs allant du jaune au rouge.
E